组合模式(composite pattern),又叫部分整体模式,是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。组合模式依据树形结构来组合对象,用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式,它创建了对象组的树形结构。
这种模式创建了一个包含自己对象组的类。该类提供了修改相同对象组的方式。
我们通过下面的实例来演示组合模式的用法。实例演示了一个组织中员工的层次结构。
意图:将对象组合成树形结构以表示"部分-整体"的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
主要解决:它在我们树型结构的问题中,模糊了简单元素和复杂元素的概念,客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素,从而使得客户程序与复杂元素的内部结构解耦。
何时使用: 1、您想表示对象的部分-整体层次结构(树形结构)。 2、您希望用户忽略组合对象与单个对象的不同,用户将统一地使用组合结构中的所有对象。
如何解决:树枝和叶子实现统一接口,树枝内部组合该接口。
关键代码:树枝内部组合该接口,并且含有内部属性 list,里面放 component。
应用实例: 1、算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数,其中,另一个操作符也可以是操作树、操作符和另一个操作数。 2、在 java awt 和 swing 中,对于 button 和 checkbox 是树叶,container 是树枝。
优点: 1、高层模块调用简单。 2、节点自由增加。
缺点:在使用组合模式时,其叶子和树枝的声明都是实现类,而不是接口,违反了依赖倒置原则。
使用场景:部分、整体场景,如树形菜单,文件、文件夹的管理。
注意事项:定义时为具体类。
我们有一个类 employee,该类被当作组合模型类。compositepatterndemo,我们的演示类使用 employee 类来添加部门层次结构,并打印所有员工。
创建 employee 类,该类带有 employee 对象的列表。
employee.java
import java.util.arraylist; import java.util.list; public class employee { private string name; private string dept; private int salary; private list<employee> subordinates; //构造函数 public employee(string name,string dept, int sal) { this.name = name; this.dept = dept; this.salary = sal; subordinates = new arraylist<employee>(); } public void add(employee e) { subordinates.add(e); } public void remove(employee e) { subordinates.remove(e); } public list<employee> getsubordinates(){ return subordinates; } public string tostring(){ return ("employee :[ name : "+ name +", dept : "+ dept + ", salary :" + salary+" ]"); } }
使用 employee 类来创建和打印员工的层次结构。
compositepatterndemo.java
public class compositepatterndemo { public static void main(string[] args) { employee ceo = new employee("john","ceo", 30000); employee headsales = new employee("robert","head sales", 20000); employee headmarketing = new employee("michel","head marketing", 20000); employee clerk1 = new employee("laura","marketing", 10000); employee clerk2 = new employee("bob","marketing", 10000); employee salesexecutive1 = new employee("richard","sales", 10000); employee salesexecutive2 = new employee("rob","sales", 10000); ceo.add(headsales); ceo.add(headmarketing); headsales.add(salesexecutive1); headsales.add(salesexecutive2); headmarketing.add(clerk1); headmarketing.add(clerk2); //打印该组织的所有员工 system.out.println(ceo); for (employee heademployee : ceo.getsubordinates()) { system.out.println(heademployee); for (employee employee : heademployee.getsubordinates()) { system.out.println(employee); } } } }
验证输出。
employee :[ name : john, dept : ceo, salary :30000 ] employee :[ name : robert, dept : head sales, salary :20000 ] employee :[ name : richard, dept : sales, salary :10000 ] employee :[ name : rob, dept : sales, salary :10000 ] employee :[ name : michel, dept : head marketing, salary :20000 ] employee :[ name : laura, dept : marketing, salary :10000 ] employee :[ name : bob, dept : marketing, salary :10000 ]